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RELATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA LABORATORIAL IFMT- INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO DISCIPLINA DE QUÍMICA ORGANICA LABORATORIAL INTRUDUÇÃO Com o objetivo de explorar as moléculas proteicas do leite através de experimento laboratorial, buscando possibilitar a construção do conhecimento químico, tendo o professor como mero mediador, despertando assim o a curiosidade, a indagação, o interesse pela pesquisa e a autonomia na busca de exercícios da cidadania. Diante disso, há muito tempo, pesquisadores e indústria vêm buscando alternativas para minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte inadequado de produtos fabricados com plásticos. Tornou-se necessária a busca por alternativas e estudos para a produção de um plástico que não causasse tanto impacto ao meio ambiente. Desenvolveram então o bioplástico, o qual é constituído de matéria orgânica, não sintética. (BRITO, 2011) O bioplástico é um material produzido a partir de matéria-prima renovável e o seu processo de decomposição, integra-se mais rápido na natureza do que os plásticos convencionais. Pesquisas em torno de plásticos biodegradáveis têm-se centrado na utilização de várias matérias primas naturais e renováveis, tais como óleo de mamona, cana-de-açúcar, beterraba, ácido lático, caseína, milho e proteína de soja, na produção de bioplásticos. Um exemplo material plástico ultra-leve e biodegradável é uma espuma feita a partir de dois ingredientes improváveis: a proteína do leite chamada caseína e a argila comum. A caseína é uma proteína conjugada pertencente à classe das fosfoproteínas (proteínas que apresentam o grupo H3PO4). É composta por aminoácidos essenciais, que são aqueles que o organismo não consegue produzir, como, por exemplo, o triptofano, arginina, lisina, fenilalanina, metionina, leucina, isoleucina e valina. Na natureza, a caseína é encontrada no leite de vaca, perfazendo cerca de 80% do conteúdo proteico desse alimento. O leite humano também contém caseína, só que em quantidades menores, de 20% a 45% do total de proteínas. No leite, atua como agente emulsificante, com a função de manter unidas as moléculas de água e de gordura que o compõem. A grande variedade de aminoácidos confere à caseína um importante valor nutritivo, sendo, por isso, classificada como proteína nutriente ou de armazenamento. O plástico é um material de origem natural ou sintética, obtido a partir dos derivados de petróleo ou de fontes renováveis, como a cana de açúcar ou o milho. Os plásticos fazem parte da família dos polímeros, que são formados por macromoléculas caracterizadas pela repetição múltipla de uma ou mais unidades químicas simples, os manômetros, sendo unidos entre si por reações químicas chamadas de reações de polimerização. Em química, um monômero ou monómero (do grego "mono", "um" e "meros", "parte") é uma pequena molécula que pode ligar-se a outros monômeros formando moléculas maiores denominadas polímeros. Exemplos de monômero são os hidrocarbonetos, derivados do petróleo, dos tipos alcanos e alcenos. METODOLOGIA Procedimento: 1- Transferiu-se 500 mL litro de leite para um béquer e aquecer, não deixando que entre em ebulição. 2- Retirar o béquer do aquecimento e adicionar ácido acético (vinagre) aos poucos, agitando com uma espátula, até haver formação de duas fases, ou seja, a formação de precipitado; 3- Filtrar a mistura com a ajuda de um pano limpo; 4- Espremer o pano até ficar uma pasta moldável; 5- Moldar a gosto; 6- Deixar secar num local arejado e seco. Para a produção da galalite foi utilizado 500 mL de leite desnatado, o qual foi aquecido sem fervura e acrescentado ácido acético aos poucos, até a formação de grumos de uma material branco. Em seguida, o material foi coado, separar do soro, e seco com papel toalha para retirar todo o soro. Na sequência foi dado forma ao material utilizando as próprias mãos e por fim este material foi deixado secar em temperatura ambiente. RESULTADOS Durante o experimento, filtrou-se o precipitado. Sua solubilidade é fortemente afetada pela adição de ácidos que, pela redução do pH, reduz a presença de cargas na molécula, fazendo com que a sua estrutura terciária seja alterada e, consequentemente, levando-a à precipitação. Esta redução de pH provoca a perda do cálcio, na forma de fosfato de cálcio, que é eliminado no soro. REAÇÕES Estrutura Molecular dos Polímeros Polímeros são compostos de moléculas muito grandes formados pela repetição de uma unidade molecular pequena, chamada monômero. Exemplo n CH2=CH2 ( ... – CH2 – CH2 - ...)n etileno polietileno (Momômero) ( Polímero) Nesse exemplo, o valor de n pode se elevar de 2000 a 1000 000, dependendo das condições em que é feita a reação. Isso dará ao polímero massas moleculares de 56 000 a 2 800 000. Devido ao seu tamanho avantajado, a molécula de um polímero é chamada macromolécula. A reação que produz o polímero é denominada de reação de polimerização. A molécula inicial (monômero) vai, sucessivamente, se unindo a outras, dando o dímero, trímero, tetrâmero até chegar ao polímero. Reações de Polimerização Reações químicas que provocam a união de pequenas moléculas por ligações covalentes, para a formação de cadeias macromoleculares que compõem o material. Ocorre apenas em moléculas com funcionalidade maior que 2 Polímeros de Adição Polímeros de Condensação Moléculas com dois ou mais grupos funcionais reativos podem reagir entre si muitas vezes, produzindo um polímero. Ex.: Glicol + Diácido - Poliéster + Água Moléculas com duplas ligações reativas podem ter a ligação πinstabilizada e dissociada, levando à formação de ligações simples. Polímeros de Condensação Originados de reações de dois grupos funcionais reativos com eliminação de moléculas de baixo peso molecular ( H2O, NH3 , HCL, ...) CONCLUSÕES Depois de terminado o experimento, verificou-se que o plástico funcionava perfeitamente. A partir do leite conseguimos obter a caseína, uma pasta moldável muito semelhante ao plástico artificial, devido às propriedades que apresenta. Apesar de a caseína poder ser moldada com sucesso em condições de pressão e temperatura normais, não se consegue obter um material suficientemente estável para utilização industrial. Têm sido conduzidos alguns estudos científicos sobre a utilização deste plástico natural, de forma a transformá-lo numa matéria prima mais apetecível. Neste experimento laboratorial foi produzido um polímero plástico chamado galalite a partir da caseína, uma proteína encontrada no leite. A galalite produzida foi utilizada para a confecção de objetos decorativos e utilitários. Referências Lisboa, J.C.F e Bossolani, M. Experiências lácteas, Química Nova na Escola, nº 6, p. 30, 1997. http://www.wikihow.com/Turn-Milk-to-Stone https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/caseina/ http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/carlad/materiais/02_EstruturaMolecular.pdf http://garrastazupolimeros.blogspot.com/2010/10/estrutura-molecular-dos-polimeros.html